[发明专利]光伏背板

说明书

本发明提供了一种光伏背板。该光伏背板包括依次层叠设置的第一耐候层、树脂基材层、第一应力缓冲层、第二应力缓冲层及第二耐候层，其中，第一应力缓冲层具有镂空网格结构；第二应力缓冲层包括平面结构层和设置在平面结构层的远离第二耐候层一侧表面的凸起结构层，凸起结构层包括多个凸起结构，凸起结构镶嵌在第一应力缓冲层的各镂空网格中，且凸起结构与镂空网格中镂空处的形状互补。本发明有效解决了光伏背板的耐候涂层或氟膜容易在低温环境下被动开裂的问题，从而延长了光伏背板使用寿命，降低了光伏组件功率衰减的速度。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种光伏背板。

背景技术

光伏背板是光伏组件中重要的封装结构，其性能尤其是耐候性能直接影响了光伏组件的使用寿命。诸如紫外辐照、风砂磨损、水汽/酸碱侵蚀等类型外界要素的影响是可以通过耐候涂层或氟膜的保护作用得到减弱或消除，但低温环境是同时并直接作用于整个背板，克服难度较大。现阶段市面上供应的光伏背板基材使用的多为PET材料，更多的是强调PET的耐水解等级，使用的PET是通用型的，未区分高寒地区与热带地区。当温度降低至0℃以下后，其韧性会随着温度的降低而迅速下降，加速失去抗动态/静态载荷能力。并且，研究表明PET韧性下降对温度的敏感程度大于湿度。因此，经过外界复杂环境长期侵蚀后的PET在低温的作用下，展现出对高寒或极地地区的不适应性，而发展形成隐性或明显的开裂现象。除了PET层的开裂以外，紧密贴合在PET表面的氟膜或耐候涂层也会因PET的开裂而被动开裂。开裂后的涂层或氟膜最终完全失去了对PET的保护作用，使得组件封装彻底失效。针对目前市场上背板使用的PET没有大的技术升级的现状，消除低温下因PET开裂导致涂层的被动开裂问题，是延长背板使用寿命以及降低组件功率衰减速度的一种行之有效的方案。

针对涂层被动开裂问题，目前主要的解决方案有三大类：其一，提高涂层的柔韧性。一般在原有涂层配方中引入增韧剂、增塑剂或使用增韧固化剂。如CN201811129763.0公开了引入聚氨酯类活性增韧剂制备的高弹性环氧涂料，其涂覆于基材表面，展现出很好的裂缝追随性。其二，涂层表面处理。如CN201210128865.7发布使用辊涂中涂拉毛工艺，有效解决了建筑物基层开裂引起的涂层开裂问题。其三，通过中间层工艺的调整改善开裂问题。如有研究报道可通过腻子层柔韧性的渐变，使裂缝变形量逐层释放的抗裂技术路线。

然而，直接调整被动开裂的涂层的方式并不适用于光伏背板，如抗开裂的涂层施工工艺无法用于光伏背板产品的生产。涂层配方调整获得脆性降低的各类方案，如引入活性增韧剂，能够与基体树脂发生化学反应，能获得较好的增韧效果，但涂层固化后增韧剂与树脂不完全相容、甚至相分离。非活性增韧剂虽能够与基体树脂有较好的相容性，但它不会参与化学反应，无法与基体成分构成牢固的连接，长期使用会成为涂层中的薄弱点，而被复杂的外界环境所突破。外涂层引入增韧剂，虽也能降低涂层脆性，但刚性、强度、热变形温度会大幅度下降，不能满足组件使用端对外涂层机械强度的要求，如运输/安装时的抗划性，运行过程中耐砂砾的撞击与磨损性。此外，这些方案也不能满足光伏背板产品外涂层外观的要求，如大卷贮存期易出现压印，高温下卷材易粘卷等问题。同时，引入增韧剂或增塑剂，还会带来外涂层直接暴露在外界复杂因素下的耐水解或耐紫外等性能问题。

因此，目前来看改善光伏背板涂层被动开裂问题只有中间层工艺技术的改良具有一定的可行性。该种方案目前在建筑领域研究较多，但围绕的通常是基于户外温度升高导致的膨胀裂缝、沉降裂缝，抹灰砂浆化学收缩、干燥收缩、自收缩等导致的裂缝开展改善工作，这与目前光伏背板开裂机理存在较大的差异。且因建筑领域所涉及腻子层及涂层厚度要远大于封装背板材料各层厚度，前者较厚的腻子层稍作柔韧性调整已经能够满足外界相对较为柔和的环境的使用要求，但后者因光伏背板成本考量，加上所处温度极端，单纯借鉴建筑领域的缓冲层设计理念功效很难发挥。

基于以上原因，有必要提供一种能够有效解决耐候涂层或氟膜在低温下被动开裂问题的光伏背板。

发明内容